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준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재와 압출법보온판(XPS) 비교

출처: https://cdn.ymaws.com/www.polyiso.org/resource/resmgr/Press_Releases/2015_VT_RBES_Clean_Copy_11-4.pdf

 

 

1. 열경화성 vs 열가소성

 

    발포 플라스틱 단열재는 열경화성 또는 열가소성 재료입니다. 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재는 열경화성이므로, 일단 제조되면 경질이고 온도가 상승하더라도 녹거나 연화되지 않으며 강하게 유지됩니다. 실제로 단열성을 잃지 않고 고온에서 견딜 수 있습니다.

 

    압출법보온판(XPS)73에서 연화되고 93~99범위에서 녹는 열가소성 재료입니다. 이 온도는 벽과 지붕에서 흔히 발생되는 온도와 매우 비슷합니다. 재료가 사라지면 단열 값도 사라집니다.

 

2. 단열은 건축 자재의 영향을 받는가?

 

    압출법보온판(XPS)는 접착제, 페인트, 오염, 발수성, 방부 코팅 및 아스팔트 방수 처리에서 많은 석유게 용제에 의해 공격을 받을 수 있습니다. 용제는 폼을 사용하기 전에 증발시켜야합니다. 그러나 많은 계약자가 발견한 것처럼, 이러한 일반적인 건축 재료의 적용은 폴리스티렌을 용해시킵니다. 이 문제는 준불연 경질우레탄폼 폴리이소를 사용하여 해결됩니다. 이러한 소재의 영향을 받지 않으므로 매년 단열 값이 유지될 수 있는 수준의 편안함을 제공합니다.

 

3. 화재시험 성능: 모든 폼 플라스틱 단열재는 동일한가?

 

    모든 발포 플라스틱 단열재가 화재시험에서 동일하게 수행되는 것은 아닙니다. 지붕 적용에서 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재는 FM 4450, ANSI/UL 1256 CAN/ULC S126 시험에서 성공적인 성능을 설명하는 고온에서도 견딜 수 있습니다. 폴리스트렌과 같은 기타 발포 플라스틱 단열재는 열가소성 재료로, 표준 30분 화재 노출이 끝나기 오래 전에 73에서 연화되고 93~99에서 녹습니다.

 

    FM 4450 시험에서 고온에 도달하기 때문에 폴리스티렌은 스틸 데크의 이음새를 통해 녹고, 데크 밑면에 화염을 확산시키고 화염 입자가 방출됩니다. 따라서 FM 승인 가이드에서는 스틸 데크 적용(, 열 장벽을 사용하지 않음)에서 직접 폴리스티렌 단열재 사용에 대한 Class 1 지붕 시스템 승인이 나와있지 않습니다.

 

    준불연 경질우레탄폼 폴리이소는 여전히 FM UL/ULC의 스틸 데크 승인을 받은 유일한 발포 플라스틱 단열재입니다. Class 1 지붕시스템에 대한 FM 승인은 FM 4450을 통과하기 위해 폴리이소에 부여되었으며, UL/ULC 분류는 ASI/UL 1256을 통과하여 획득되었으며, ULC 분류는 CAN/ULC-S126을 통과하여 획득되었습니다. 이러한 모든 시험은 많은 건축법에서 구체적으로 참조됩니다.

 

4. 터널 시험

 

    종종 터널 시험이라고도 하며, 건축 자재의 표면 연소 특성에 대한 ASTM E84 표준시험 방법은 재료 표면의 불꽃 확산을 평가하는 표준 방법입니다. ASTM E84는 단일 재료에 대한 표준 실험실 화재시험이므로, E84에서 파생된 수치 등급은 실제 화재 조건에서 시험 재료가 나타내는 위험을 반영하지 않습니다.

 

    열경화성 재료인 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재는 화재 노출시 손상되지 않고 보호 탄화층을 형성하며 터널 시험 중에 제자리에 남아 건축법에서 규정한 필요한 등급을 충족함으로써 성공적으로 나타납니다.

 

    폴리스티렌과 같은 열가소성 재료는 터널시험에서 크게 다르게 나타납니다. 재료는 73에서 연화되고 93~99사이에서 녹기 때문에, 폴리스티렌은 화재 정면에서 녹아 터널 바닥으로 떨어져 계속 연소하여 화재를 확산시킬 수 있습니다.

 

    많은 폴리스티렌 단열재는 5의 화염 확산을 요구하지만, 압출법보온판(XPS)에 대한 아래 그림에 표시된 시험소 인증 표시를 조사한 결과 실제 계산된 화염 확산은 45~49입니다.

5. 자외선의 영향

 

    자외선은 압출법보온판(XPS)을 분해시킵니다. 현장에 설치되어 태양 광선에 노출되면 압출법보온판(XPS) 표면이 노랗고 먼지가 됩니다. 이 경우 압출법보온판(XPS)에서 단열 값을 먼지로 날릴 수 있습니다. 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재의 외장재는 폼 코어를 UV 분해로부터 보호합니다.

 

6. 동결/해동– ASTM C666이란 무엇인가?

 

    압출법보온판(XPS) 제조업체는 종종 데이터의 기초로 ASTM C666을 언급하는데, 이는 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재의 R-값이 반복된 동결/해동 주기로 성능이 저하됨을 보여줍니다. 실제로 ASTM C666빠른 동결 및 해동에 대한 콘크리트의 저항에 대한 표준시험 방법으로 알려져 있습니다. 이 방법의 제목에서 알 수 있듯이, 단열재의 R-값 유지를 결정하는 데는 관련이 없습니다.

 

7. 열 성능인치당 폴리이소는 항상 폴리스티렌을 초과합니다!

 

    모든 권장 적용에서, 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재(PIR)는 압출법보온판(XPS)보다 두께 인치(inch)R-값이 더 높습니다. 예를 들어, 두 제품을 모두 벽 피복으로 사용하는 경우, 1inch 호일 표묜 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재에 대한 ASHRAE 설계 R-값은 평균 온도 24에서 시험할 때, 실제 inch6.0이며 압출법보온판(XPS)의 경우 5.0입니다.

 

    지붕에서는 투과성 표면재가 바람직하고 사용된 폼의 평균 두께는 2inch입니다. 이 두께에서 압출법보온판(XPS)에 비해 준불연 경질우레탄폼 폴리이소의 열 성능의 이점은 적어도 20%입니다. 이러한 이점은 설치 비용뿐만 아니라 에너지소비를 상당히 절감시킵니다.

 

8. 수분 문제

 

    수분은 액체 물 또는 수증기로서 벽이나 지붕시스템에 존재할 수 있으며, 이는 매우 다르게 작용할 수 있는 두 개의 뚜렷하고 분리된 단계의 물입니다. 단열 성능의 실제 해를 주는 것은 수증기입니다. 만일 수증기가 통과하여 응축되면 전체 열 성능이 떨어집니다. 질문은 다음과 같습니다.

 

   ① 지붕 단열재 또는 측면 벽면 피복재로 사용되는 단열재에 수증기가 안으로 통과되고 응축될 것인가?

   ② 단열재가 수증기 문제가 발생하기 쉬운지 어떻게 알 수 있는가?

 

    수증기에 대한 저항력은 수증기 전달 측정인 ASTM E96을 통해 제품을 시험하여 결정됩니다. 이 방법은 침투 등급 또는 perms를 생성합니다. 일반적으로 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 호일 표면재는 압출법보온판(XPS)보다 0.03 미만, 또는 22배 더 우수한 perm 등급을 갖습니다. 이것은 압출법보온판이 수증기가 셀(cell)로 침투할 가능성이 더 높다는 것을 의미합니다. 이러한 일이 발생하여, 이슬점 온도에 도달하면 셀(cell) 내부에 물이 응축되어 단열 값이 줄어듭니다.

 

    액체 상태의 물은 건물 시스템에서 절대로 있어서는 안됩니다. 단열재 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 또는 압출법보온판(XPS)이 물에 잠기면 단열재 주위의 수분으로 인해 단락으로 단열재의 효과가 사라집니다. 단열재는 건조한 상태로 유지해야합니다. 약간의 접촉이 발생하면 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재의 호일 표면과 폐쇄 셀은 우수한 내수성을 제공합니다.

 

9. 건축 비용

 

    메릴렌드 주 볼티모어에 있는 독립 에너지분석 회사인 ECM(Energy Conservation Management, Inc.)은 지붕 및 벽 조립품의 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재 및 기타 재료의 건축 비용을 비교한 여러 사례 연구를 수행했습니다. 아래는 해당 연구의 요약입니다.

 

 1) 지붕 건축

 

     준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재는 상업용 지붕 시스템에서 다양한 단열재를 사용하는 비용 이점을 비교한 최근 연구에서 압출 및 발포 폴리스티렌 단열재에 비해 매우 우수하게 나타났습니다. ECM이 수행한 연구에 따르면 투가 수익, 설치 비용 및 투자 회수율과 같은 요소에 대한 적절한 정보가 밝혀졌으며, 이는 건설 분야에서 다양한 단열재를 사용하는 비용 효율성을 결정합니다. 결론은 준불연 경질우레탄폼 폴리이소가 오늘날 시장에서 최고의 단열재가 된 이유와 함께 지정자, 건축가 및 계약자에게 선호되는 이유를 보여줍니다.

 

 2) 벽 외피

 

     ECM은 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 벽 피복을 사용하는 외벽 시스템과 목재 복합 외장을 사용하는 외벽 시스템을 비교하는 사례 연구를 수행했습니다. 이 연구는 전단 버팀대를 사용하는 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 벽 외피 시스템이 기존 외피를 이용한 벽시스템을 보다 낮은 공사비를 제공하면서도 보다 효과적인 R-값을 제공함으로써 성능을 향상시킨다는 것을 입증했습니다. 이 연구는 결론적 수치는 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재가 오늘날 시장에서 대표적인 단열 피복재 중 하나임을 입증했습니다.

 

10. 준불연 경질우레탄폼 단열재 폴리이소의 장점

 

     지붕, 외장, 이중 벽, EIFS, 금속 건물, 상업용 또는 주거용에 상관없이 준불연 경질우레탄폼 단열재 폴리이소가 선택됩니다. 준불연 경질우레탄폼 폴리이소 단열재는 ASTM C1289, 표면 경질 셀룰러 폴리이소시아누레이트 단열재를 위한 표준 사양, 표면재, 보드, 폴리우레탄 및 폴리이소시아누레이트에 대한 CAN/ULC-S704 표준의 요구 사항을 쉽게 명시하고 충족시킬 수 있습니다. 단열 사양에서 ASTM C1289 또는 CAN/ULC-S704를 참조하면 프로젝트에서 가장 적합한 단열재를 사용할 수 있습니다.